[發明專利]用于交突變磁場能量的收集和轉換的方法及其實現裝置

在審

• 申請號: 201610873090.4
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107453585A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 葛樺楠;蔣洪波
• 申請（專利權）人: 上海艾高實業有限公司
• 主分類號: H02K53/00
• 分類號: H02K53/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 周麗娟

1.一種磁場能量收集和轉換的方法，包括以下步驟：

(1)產生具有南北極性交變區域的磁場；

(2)在所述磁場的南北極性交變區域產生交變的電勢；

(3)進入所述磁場的南北極性交變區域，在一個磁場極性下將當前所產生的電勢能和磁場能進行收集，在下一個相反的磁場極性下，將當前所產生的電勢能和磁場能與在上一個磁場極性下所收集的能量共同輸出；

(4)儲存或使用所述輸出的能量。

2.一種實現磁場能量收集和轉換的方法的裝置，包括：

磁場源產生裝置，用于產生具有南北極性交變區域的磁場；

能量收集單元，用于與所述磁場源產生裝置所產生的磁場發生相對運動，并在所述磁場的南北極性交變區域產生交變的電勢；

能量轉換單元，用于實現在一個磁場極性下將所述能量收集單元當前所產生的電勢能和磁場能進行收集，并在下一個相反的磁場極性下將所述能量收集單元當前所產生的電勢能和磁場能以及在上一個磁場極性下收集的能量輸出；

儲能單元和/或負載，用于接收所述能量轉換單元輸出的能量。

3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述能量收集單元設置在所述磁場源產生裝置的下方，所述能量收集單元在磁場垂直面的投影寬度，小于所述交變磁場區域的寬度且大于所述交變磁場區域的寬度的1/3。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述交變磁場區域的寬度與所述能量收集單元在磁場垂直面的投影寬度之比為1.1～1.6。

5.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述能量轉換單元與所述能量收集單元連接，所述能量轉換單元包括：二極管以及與所述二極管串聯的電容；其中，所述二極管導通方向與所述能量收集單元所產生的交變電勢的一個方向一致，所述二極管截止方向與所述能量收集單元所產生的交變電勢的另一個方向一致。

6.如權利要求2～5中任一所述的裝置，其特征在于，所述磁場源產生裝置由若干對永久磁鋼或多組通電線圈組成，并在空間方向按南北極交替的順序排列，所產生的磁場中形成若干個交變磁場區域。

7.如權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，

(a)所述能量收集單元由多個導體串聯連接而成，且當導體與所述磁場發生切割磁力線的相對運動時，各個導體在所述磁場中產生的電勢方向一致；或者，

(b)所述能量收集單元由多個線圈串聯連接而成，而每個線圈由兩個導體構成，當與所述磁場發生切割磁力線的相對運動時，每個線圈中的兩個導體在所述磁場中產生的電勢方向一致。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述(a)中，每個導體被同一槽內多根并聯導體替代。

9.如權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，

(a)所述能量收集單元由多組導體串聯連接而成，各組導體分別設置在所述磁場源產生裝置下方的各個開口槽內，設置在同一槽內各導體并聯且依次在圓周方向相差固定角度，設置在不同槽內的串聯連接的導體在各自圓周方向上的位置相同；或者，

(b)所述能量收集單元由多組導體串聯連接而成，各組導體均設置在所述磁場源產生裝置下方，各組導體在運動方向上相差固定距離，每組內各導體在運動方向上相差固定距離，設置在不同組內的串聯連接的導體在各自組內的位置相同。

10.如權利要求2～5中任一所述的裝置，其特征在于，在將所述能量收集單元接入到所述能量轉換單元并與所述儲能單元連接后，再對偶連接一組相同的所述能量收集單元和所述能量轉換單元。